Tofauti kuu kati ya upunguzaji wa kaboni na mchakato wa thermite ni kwamba katika kupunguza kaboni, tunaweza kutoa chuma msingi kutoka kwa madini yake kupitia upunguzaji wa oksidi ya chuma iliyounganishwa kwa kutumia kaboni ambapo, katika mchakato wa thermite, tunatumia poda ya alumini badala ya kaboni..
Kupunguza kaboni na mchakato wa thermite ni michakato miwili muhimu ya metallurgical. Kwa hiyo, tunatumia taratibu hizi hasa katika mahitaji ya viwanda. Kupunguza kaboni ni hatua ya kuyeyusha; katika kuyeyusha, tunatumia joto kwa ore ya chuma mbele ya wakala wa kupunguza, ambayo ni kaboni. Hata hivyo, katika mchakato wa thermite, tunafanya mchakato sawa na poda ya alumini badala ya kaboni.
Kupunguza Carbon ni nini?
Kupunguza kaboni ni mchakato ambapo tunaweza kutoa chuma kutoka kwa oksidi ya chuma iliyounganishwa kwa kutumia kaboni. Hapa, kaboni hufanya kama wakala wa kupunguza. Katika mchakato huu, tunaweza kupata chuma bila malipo kutoka kwa oksidi ya chuma kwenye ore. Zaidi ya hayo, njia hii inafaa kwa metali kama vile chuma, shaba, zinki, n.k.
Kielelezo 01: Kiyeyusha Kinatumia Mbinu ya Kupunguza Kaboni kwa Uchimbaji wa Vyuma
Katika mchakato huu, kwanza, tunahitaji kuchanganya ore iliyochomwa au iliyokaushwa na kiasi kinachofaa cha coke au mkaa (coke na mkaa ni vyanzo bora vya kaboni). Kisha, tunahitaji kuomba joto. Inahitaji joto la juu sana. Hatimaye itaoza ore ya chuma kwa kuondoa vipengele vingine vya kemikali kama gesi au slag (bidhaa zinazofanana na kioo) na kuacha chuma nyuma katika hali ya bure. Hasa, tunahitaji kutekeleza mchakato huu katika tanuru ya mlipuko mbele ya ugavi unaodhibitiwa wa hewa. Ikiwa tutatenga zinki ya chuma kutoka kwa madini yake, mmenyuko wa kupunguza kaboni ni kama ifuatavyo:
ZnO + C ⟶ Zn + CO
Zaidi ya hayo, tunahitaji kuongeza kitendanishi cha ziada kwenye madini ili kuondoa uchafu ambao bado upo kwenye madini hayo. Tunaiita "flux". Zaidi ya hayo, flux hii inaweza kuchanganya na uchafu na kuunda bidhaa fusible; tunaita hii "slag".
Mchakato wa Thermite ni nini?
Mchakato wa Thermite ni mbinu ambayo tunaweza kutoa chuma kutoka kwenye madini yake kwa kutumia poda ya alumini. Pia, mchakato huu hupunguza oksidi ya chuma kwenye chuma cha bure. Wakala wa kupunguza ni alumini.
Aidha, metali kuu tunazoweza kutoa kutoka kwa mbinu hii ni chromium na manganese. Tunaweza kufanya hivyo kwa sababu alumini ni umeme zaidi kuliko chromium na manganese. Athari za kemikali kwa mchakato huu ni kama ifuatavyo:
2Al + Cr2O3 ⟶ Al2O 3 + 2Cr
8Al + Mn3O4 ⟶ Al2O 3 + 9Mn
Nini Tofauti Kati ya Kupunguza Kaboni na Mchakato wa Thermite?
Upunguzaji wa kaboni na mchakato wa mchwa ni aina mbili za mbinu tunazoweza kutumia kutenga chuma kutoka kwa mchanganyiko wake wa oksidi. Tofauti kuu kati ya mchakato wa kupunguza kaboni na mchakato wa thermite ni kwamba katika kupunguza kaboni, tunaweza kutoa chuma msingi kutoka kwenye madini yake kupitia kupunguza oksidi ya chuma iliyounganishwa kwa kutumia kaboni ambapo, katika mchakato wa thermite, tunatumia poda ya alumini badala ya kaboni.
Wakati wa kuzingatia kanuni zao za athari, tofauti kati ya upunguzaji wa kaboni na mchakato wa thermite ni kwamba katika kupunguza kaboni, kaboni hupitisha chaji zake kwenye unganisho wa metali, kubadilisha chaji ya chuma kutoka chanya hadi sifuri. Hivyo, tunaweza kupata chuma bure hatimaye. Katika mchakato wa thermite, alumini ni electropositive zaidi kuliko chromium na manganese; hivyo, inaweza kuchukua nafasi ya chuma katika kiwanja cha oksidi. Mifano ya metali tunazoweza kutoa kutoka kwa mchakato wa kupunguza kaboni ni pamoja na zinki, shaba, chuma, n.k., huku chromium na manganese ni metali tunazoweza kuchimba kutoka kwa mchakato wa thermite.
Muhtasari – Kupunguza Kaboni dhidi ya Mchakato wa Thermite
Upunguzaji wa kaboni na mchakato wa mchwa ni aina mbili za mbinu tunazoweza kutumia kutenga chuma kutoka kwa mchanganyiko wake wa oksidi. Kwa muhtasari, tofauti kuu kati ya upunguzaji wa kaboni na mchakato wa thermite ni kwamba katika kupunguza kaboni tunaweza kutoa chuma msingi kutoka kwa madini yake kupitia kupunguza oksidi ya chuma iliyounganishwa kwa kutumia kaboni ambapo, katika mchakato wa thermite, tunatumia poda ya alumini badala ya kaboni.
